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2004年, 第24卷, 第4期
刊出日期：2004-11-15
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 1-6,48. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.001Amurian板块是2 0年前提出的位于东北亚地区的板内块体,目前,关于Amurian板块还存在很多争论,如Amurian板块是否存在、其南部边界在哪里。介绍了围绕确定Amurian板块这一科学问题所进行的一系列东北亚地区地壳运动学的研究,并简要阐述了Amurian板块研究的科学意义及今后应开展的GPS大地测量工作
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 7-12. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.002利用1952～2002年间我国大陆部分地区(90.5°～ 12 7.3°E,2 1.5°～ 4 4°N)的精密水准测量结果研究了这些地区的现今地壳垂直运动及其发展演变特点。将50年的地壳运动分成两个时间段:第一时间段的中心时刻(资料观测时间的平均值)为1972.87;第二时间段的中心时刻为1983.17。对于这两期资料都采用了伪逆基准下的线性动态运动模型,求得的运动速率都归算到北京水准原点(假定北京原点的运动速率为零)。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 13-18,42. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.003对1999年8月11日日全食阴影扫过欧洲期间,设在Annelles,Uccle,Walferdange和Bondy弹簧和超导重力仪的记录进行了分析。为了确定月亮对太阳万有引力可能的遮挡效应的极限,对超导和弹簧重力仪记录进行了比较。同时也对LCR和阿斯卡尼亚重力仪观测结果进行了讨论。结论是如果日食重力吸引效应存在,它应在超导重力仪± 1nm/s2(0.1× 10-8ms-2)的观测精度范围之内。研究发现在以上情形下,弹簧和超导重力仪都在它们的精度范围内工作,并且日食引起的异常环境干扰可能使重力信号有重大的改变。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 19-23,48. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.004提出了一种用于空间大地直角坐标、大地坐标以及平面坐标与大地高之间相互转换的雅可比矩阵的数值导数的计算方法。该方法可以用较容易且精确的替代直接方法来实现不同类型间的坐标转换。在空间大地直角坐标与平面坐标与大地高之间的转换实验测试过程中,只要选取合适的增量,数值导数的精度都会满足要求,并且数值导数的精度的一致性也得到了验证。另外,该方法比采用直接方法计算速度显著加快,数值导数的精度、一致性和减少计算耗时在实验测试中效果非常好。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 24-28,48. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.005讨论了半参数模型核光滑估计的两种方法,即偏核光滑估计与偏残差估计,通过构造核估计广义交叉核实函数自动选取窗口参数。最后将模拟计算与光滑样条进行了比较,表明该方法可以用于曲线拟合或模型系统误差估计。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 29-34,48. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.006精密和详细测定地球重力场及其时间变化,是目前卫星重力测量的主要课题。基于固体潮研究的最新成果,研究了固体潮对地球重力场时变特征的影响。不同于IERS2 0 0 3采用的Cartwright和Tayler (1971)的引潮力位(TGP)展开,而是利用郗钦文的TGP展开,给出了固体潮对地球重力场时变特征影响的理论公式,并考虑到4阶潮汐的效应,精度可达到10-11ms-2量级,同时采用最新的TGP展开数据重新计算了固体潮Love数相对频率特性对地球引力场的影响,并考虑了较多的潮波项,最后对重力数据归算中的永久性潮汐的处理进行了总结和说明。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 35-38. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.007根据Lotka Volterra模型具有时空结构的特点,结合卫星定轨理论,提出一种非线性反演的实用方法,这种方法原理可用于一般系统连续时空数学模型的反演问题。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 39-42,48. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.008建立用相对湿度表示的大气比气体常数模型,利用地面温度和空间垂直温度梯度与压力变化的规律估算大气水汽组分变化对比气体常数的影响。结果表明:在自然温度条件下,水汽变化对大气比气体常数影响不大。进一步将此结果应用于大气重力和倾斜格林函数,得到了水汽对大气重力和倾斜格林函数的影响估计。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 43-47. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.009通过对GPS和地震形变时间序列的研究,提出了一种新的插值方法———多点3次样条方法。该方法可以在一定条件下解决时间序列处理中较多数据的缺失问题。对该方法与其它插值方法进行了对比分析,并给出了该方法的定量分析结果。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 48-56. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.010分析了华北北部2 0世纪70年代初以来的断层形变资料。结果表明:震前断层活动存在明显的阶段性特征;短临阶段断层形变异常主要形态有两种:一种是在α、β相后的γ相短临异常,这种异常一般在近源区出现;另一种是较大幅度的突跳型短临异常,这种异常一般在远源区出现,这些都是断层形变前兆由中期过渡到短期的明显标志;断层形变短临异常有从外围向震中迁移的特征;唐山地震前出现γ相短临异常的比例高于大同和张北地震,主要表现为在中期趋势积累背景上的反向;3次强震前α、β、γ相异常场地的分布具构造控制特征;强震前场地断层异常活动存在象限性分布特征,且与震源机制解的结果基本一致
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 57-63. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.011利用川滇及青藏块体北缘地区上世纪80年代至2 0 0 3年的跨断层流动形变观测资料,借助应变强度比时序曲线,通过丽江Ms7.0、景泰Ms5.9等震例研究,获取与2 0 0 3年7月大姚Ms6.2、Ms6.1地震和10月民乐山丹Ms6.1地震孕育有关的中短期前兆异常。分析表明:①大姚、民乐山丹地震前1年内异常场地数远超过场地总数的1/3,相对近源区异常在发震地区占一半;②大姚Ms6.2地震前半年内,盐源丽江地块及其邻近区域以及北东向延伸的川滇交界地区异常明显增多,相对集中。2 0 0 3年7～ 9月大幅减弱;而鲜水河断裂、楚雄通海断裂南段有所增强;③民乐山丹震前十余天至数月内相对近源区及其邻近构造区域呈现异常相对分散相对集中且局部增强临震前减弱的时空演变特征。震后一个月内青藏块体北缘地区仍有近1/3的场地呈现异常(海原六盘山断裂带尤为突出)。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 64-71. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.012根据GPS点观测结果计算得出山西断陷带各地段1999～ 2 0 0 3年的水平形变场存在差别,并有瞬时变化,应变场也有同样的情况。山西断陷带内的M≥ 4地震多发生在GPS点位移速率矢量较大的地区,且随着震级增大形变特征也愈显著。地震区的最小主应变速率和最大剪应变速率一般都较大;最小主应变轴的优势方向各时间段差别较大。山西断陷带的主体走向与最小主应变速率轴夹角较小,与最大主应变速率轴夹角相对较大,在最小和最大主应变速率轴代表的主压应力和主张应力共同作用下,山西断陷带的主体应变发生右旋张剪活动。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 72-75. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.013在连续形变观测资料中除了存在于整个时间域的短周期潮汐信息(固体潮)外,还有出现在某个时间段的长周期非潮汐信息,如何从时间或空间上认识和提取这些信息,成为认识地震过程和进行地震预报关键和迫切的问题之一。利用小波分析的时频特性和奇异性检测特性,对大姚6级双震前的连续形变观测资料进行了处理,提取潮汐资料中的非潮汐信息。发现在地震前震中附近的形变台站都接收到了相同频段的异常信号,周期为几天到十几天,出现在各个台站的时间也大致相同。这些在震前具有一定时、空分布的信息有可能是地震前兆。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 76-81. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.014为了探索昆仑山口西Ms8.1大震后青藏块体东北缘中强地震相对活跃的原因,利用近几年来的GPS观测资料,用有限元方法研究了该区的水平运动变形与孕震特征,结合其它成果分析得到:1)昆仑大震对青藏块体东北缘的运动变形产生相当影响,对其西部的影响亦很大;2)差异运动强烈区域发生中强地震的危险性较高,压性区可能是应变能积累的反映,而张性区的出现及规模可能是大震发生紧迫性及震级大小的反映;3)研究区的西部地区近年来一直是应变能积累较快的地区,从区域变形特征与强震的对应关系看,近一两年发生中强地震的危险性仍然很大。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 82-84. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.015用易县地震台潮汐形变观测资料分析了青海昆仑山口西8.1级地震时同步出现的同震阶跃的特征。可以看出,DSQ型水管仪、VS型垂直摆、TJ 2C型体应变仪的同震阶跃呈负值变化,而SS Y型伸缩仪之EW分量和NE分量呈正值变化。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 85-89. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.016利用天马台跨断层定点垂直形变测量资料,对断层现今活动的动态过程进行了分析。结果表明:天马台断层现今活动具有时空不均一性;时间上具有准同步转折及阶段性特点,各阶段的活动速率和方式不同;空间上,断层活动具有位置差异性。E W测段活动速率最高,S W测段活动速率最低。讨论了断层活动与地震关系,认为5次准同步转折均与地震有关。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 90-94. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.017应用长白山火山区的水准和GPS资料,采用Mogi源模型对火山区的压力源参数进行联合反演,并考虑天池火山南侧断层的影响,利用Okada的断层位错模型对长白山火山区近年来的主要活动区天池火山的地下岩浆的可能变化进行推测,得出以下结论:长白山天池火山浅层目前为单一的压力源,位置仍在天池老火山口一带;近几年岩浆上涌活动比较明显;天池南侧的北西向隐伏断裂有一定的活动性。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 95-101. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.018简要概括了形变大地测量学的革命性进展,研讨了它的科学特色、功能和定义以及对地球科学和防灾减灾的推动。形变大地测量学有助于从根本上击破多年来制约地震预报的“瓶颈”,但也存在不少急待解决的问题。着重研讨了在2 1世纪前10年,形变大地测量学如何依托多年的学科积累并充分受益于人造卫星和数字化等新技术,开展创新性研究和试验以推进地震预报。为此,对当前的研究工作提出了12条科学技术途径。最后对学科名称提出了建议。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 102-106,122. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.019从不同假定条件下质量守恒方程的物理意义分析入手,提出了反映非固结储水系统形变量与地下水补排水量关系的体积互换机理的理论,为抽注地下流体导致的地形变量的计算及允许开采量的确定提供了理论依据,阐明了储水层形变的水动力学原因在于渗流的非稳定过程。从环境地质及水文地质角度探讨了由于体积互换机理导致的非固结储水层的形变模型与水流模型耦合的必然性以及重新定义非固结储水层随时间变化的导储水参数的必要性。研究成果加深了对地层形变尤其是人类抽注地下流体导致的地层形变灾害(如地裂缝、地面沉降、井管折损等地质灾害)产生机理的理解,为进一步完善地层形变与渗流理论指出了新的研究方向。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 107-112. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.020通过对现有6大类主要地应力基础数据资料———震源机制解、水压致裂、钻孔崩落、应力解除、断层滑动和连续应力应变观测数据的收集整理,建成了便于更新的“中国大陆地壳应力环境基础数据库”。介绍了数据库的结构及其查询分析系统。数据库通过MicrosoftAccess数据库系统建立,其中震源机制解和水压致裂采用双数据表结构设计,丰富了数据库的数据信息。数据库查询分析系统以MapInfo地理信息系统为技术支持平台,依据“中国大陆地壳应力环境基础数据库”中的数据信息,自动生成空间数据库,实现了地应力数据的地图显示。以此为基础,系统提供了包括可视化地图查询和条件查询在内的多种数据库查询方式,实现了空间图形数据与文本属性数据的相互查询。另外,数据库查询分析系统还提供了地应力研究成果查询、应力方向大小统计分析、专题图及其它辅助功能。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 113-116. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.021鉴于连续GPS固定站的广泛用途,为方便对多个固定站进行统一管理、维护及数据的统一处理,设计和编写了一套用于GPS基准站的自动控制软件。该软件分为基准站部分和中央控制站部分,适合多个连续GPS基准站及中央控制站的自动数据观测、记录、通讯、管理、以及运行状态远程监测和控制等。该套软件通过中央控制站能够远程管理和监控多台连续GPS固定站的运行状态,实现对观测时段、数据采样率、高度角、气象数据等参数的设置;按指定的观测时段及数据格式自动将观测数据打包并上传到中央控制站,以便进行统一处理。另一方面,基准站的数据可以及时上传存放在指定服务器中,让授权用户可以通过网络下载,以满足各种测量应用的需要。通过在同济大学基准站近一年时间的稳健运行,证明该软件切实可行,并且具备继续拓展的空间。此外,由于同济大学GPS基准站还承担着校准实验室中GPS校准的任务,结合GPS数据的特点,对GPS接收机校准的数据管理也进行了探索。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 117-122. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.022介绍了俄罗斯利用原子弹爆炸获得的长地震剖面资料和利用这些资料对地球的起源和演化的研究成果,以及对不同构造带,如乌拉尔造山带、西伯利亚盆地、科拉半岛、图拉地台和巴仑支海等地区的地壳和上地幔结构及地球动力学过程等方面的研究成果。
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大地测量与地球动力学. 2004, 24(4): 123-127. https://doi.org/10.14075/j.jgg.2004.04.023分析了在甚宽频带地震计的时域标定中存在的各种噪声,探讨了相应的处理方法,重点阐述了对阶跃标定影响最大的长周期漂移噪声的处理方法———漂移曲线拟合法。
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